DE3137161C3 - Vorrichtung zur Steuerung einer Brennkraftmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Steuerung einer Brennkraftmaschine nach der Gattung des Patentanspruchs 1.

Eine derartige Vorrichtung ist aus der DE-OS 19 58 816 bekannt. Dort wird eine Vorrichtung zur Steuerung der Luftzufuhr zur Brennkraft­ maschine vorgeschlagen, wobei im Schubbetrieb, der durch eine ge­ schlossene Drosselklappe und eine aktuelle Motordrehzahl oberhalb eines vorbestimmten Grenzwertes festgestellt wird, die Kraftstoffzu­ fuhr abgeschaltet wird und zur Verbesserung der Abgaszusammensetzung das Stellglied für die Luftzufuhr zur Brennkraftmaschine im Bypass zur Drosselklappe zu Beginn des Schubbetriebs kurzzeitig geöffnet wird. Nachteilig an einer derartigen Vorgehensweise ist, daß bei ab­ geschalteter Kraftstoffzufuhr im Schubbetrieb aufgrund der geschlos­ senen Drosselklappe eine hohe Motorbremswirkung auftritt, die zu ei­ nem unnötigen Verlust kinetischer Energie und/oder infolge Rad­ schlupfes zu gefährlichen Fahrsituationen führen kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vor­ richtung zur Steuerung der Luftzufuhr zu einer Brennkraftmaschine derart zu verbessern, daß im Schubbetrieb die Motorbremswirkung ver­ mindert wird.

Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Einrichtung durch die kennzeichnenden Merkmale des Patent­ anspruchs 1 gelöst.

Ferner ist bei­ spielsweise aus der DE-OS 17 51 049 bekannt, eine Schalt­ vorrichtung vorzusehen, die einen beim Zurücknehmen des Fahrpedals schließenden Schalter enthält, durch welchen im Schiebebetrieb - solange die Drehzahl der Brennkraft­ maschine oberhalb von 1500 bis 2000 U/min bleibt - eine Leerlaufdüse sperrt.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1 hat demgegenüber den Vorteil, daß die in der Schubphase oft unnötig hohe Motorbrems­ wirkung reduziert wird, so daß die kinetische Energie des Fahrzeugs besser ausgenutzt wird. Dabei ergeben sich auch Vorteile gegenüber an sich bekannten Freilaufan­ ordnungen, da bei diesen bei wirksamem Freilauf der Motor im Leerlauf betrieben wird, so daß ein bestimmter Rest­ verbrauch in der Schubphase verbleibt, während bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung die Kraftstoffzufuhr unter­ brochen ist. Dabei wird die Betätigung der Fußbremse mit ausgewertet, so daß bei gewünschter Bremsung die Motorbremswir­ kung erhalten wird.

Durch die in den Unteransprüchen 2 bis 4 aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen der im Patentanspruch 1 angegebenen Vorrichtung möglich.

So wird in bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung bei Wiederauslenken des Fahrpedals die Drosselklappe zunächst für eine vorbestimmte Zeit geschlossen und das Leerlauf­ ventil geöffnet. Hierdurch ergibt sich gegenüber üblichen Vorrichtungen zur Schubschaltung der Vorteile daß bei Wiederaufnahme des Zugbetriebes ein ruckfreier Übergang erfolgt, da die Drosselklappe nicht mechanisch mit dem Fahrpedal gekoppelt ist, sondern über ein Stellglied ver­ zögert aufgesteuert wird. Außerdem wird hierdurch die Verbrennung verbessert und damit die Emission von Schadstoffen vermindert.

Schließlich läßt sich die erfindungsgemäße Vorrichtung mit besonderem Vorteil bei solchen Kraftfahrzeugen ein­ setzen, die über eine Zylinderabschalteinheit verfügen. Sind die abschaltbaren Zylinder und die nicht abschalt­ baren Zylinder mit getrennten Drosselklappen versehen, wird gemäß der Erfindung von dem Stellglied nur die den abschaltbaren Zylindern zugeordnete Drosselklappe angesteuert.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeich­ nung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 ein Blockschalt­ bild einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vor­ richtung und

Fig. 2 Zeitdiagramme zur Erläuterung des Blockschaltbildes gemäß Fig. 1.

In Fig. 1 ist mit 10 ein Fahrpedal bezeichnet, das mit einem Stellglied 11 zur Steuerung einer Drosselklappe 12 in Verbindung steht. Die Stellung des Fahrpedals ist dabei mit α und die der Drosselklappe mit β bezeichnet. Die Drosselklappe 12 wirkt mit wenigstens einem Zylinder 13 zusammen. Weiterhin ist das Ausgangssignal des Fahr­ pedales 10 einer Schwellwertstufe 14 zugeführt, die über ein UND-Gatter 15 mit einem Leerlaufventil 16 in Ver­ bindung steht. Das Ausgangssignal des UND-Gatters 15 ist weiterhin auf das Stellglied 11 geführt. Der andere Ein­ gang des UND-Gatters 15 steht über eine Schwellwert­ stufe 18 mit einem Motordrehzahl-Geber 17 in Verbin­ dung.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist noch ein Bremslichtschalter 19 vorgesehen, dessen Signal eben­ falls dem Stellglied 11 zugeführt wird.

Schließlich ist in einer anderen Variante der Erfindung eine Zylinderabschalteinheit 20 vorgesehen, die wenig­ stens einen zugeordneten Zylinder 21 sowie das Stell­ glied 11 ansteuert. Zum Zylinder 21 gehört eine sepa­ rate Drosselklappe 22, die vom Stellglied 11 ansteuer­ bar ist.

Die Wirkungsweise der in Fig. 1 dargestellten Vor­ richtung soll nun anhand der Zeitdiagramme gemäß Fig. 2 erläutert werden. Dabei sind untereinander über der Zeit die Fahrpedalstellung α, das Ausgangssignal des Bremslichtschalters U₁₉, die Drosselklappenstellung β sowie das Signal des Leerlaufventils U₁₆ dargestellt.

Die Drosselklappe 12 wird über das Stellglied 11 in Ab­ hängigkeit vom Ausgangssignal des Fahrpedals 10 elek­ tromotorisch oder magnetisch in an sich bekannter Weise verstellt. Damit folgt die Auslenkung β der Drossel­ klappe 12 der Auslenkung α des Fahrpedals 10, wie dies aus Fig. 2 zunächst ersichtlich ist. Wird das Fahr­ pedal jedoch soweit zurückgenommen, daß α den Wert Null erreicht, wird dies in der Schwellwertstufe 14 erkannt und - sofern die Motordrehzahl den in der Schwellwertstufe 18 vorgegebenen Wert gleichzeitig überschreitet, über das UND-Gatter 15 das Stellglied 11 in der Weise angesteuert, daß die Drosselklappe auf 100% ausgelenkt, d. h. geöffnet wird. Dies ist in Fig. 2 zum Zeitpunkt t₁ der Fall. Gleichzeitig wird vom Ausgang des UND-Gatters 15 das Leerlaufventil 16 angesteuert, so daß dies schließt, wie aus Fig. 2 unten ersichtlich. Durch diese Maßnahmen wird im mittleren Drehzahlbereich das Bremsmoment der Brennkraftmaschine in einem prak­ tischen Fall um ca. 25% reduziert, so daß die Roll­ energie wesentlich besser genutzt werden kann.

Der Schubbetrieb des Kraftfahrzeuges (gelöstes Fahr­ pedal 10) dauert nun bis zum Zeitpunkt t₂ an. In diesem Augenblick überschreitet α wieder den Wert Null und die Drosselklappe 12 wird über das Stellglied 11 zu­ nächst schlagartig geschlossen und dann mit einer ge­ wissen Totzeit (t₂ bis t₃) wieder langsam geöffnet, während die Kraftstoffzuleitung über das Leerlauf­ ventil 16 wieder aktiviert wird. Durch die Schließung der Drosselklappe 12 während der vorgegebenen Totzeit wird erreicht, daß sich die Gemischaufbereitung über das wieder geöffnete Leerlaufventil 16 zunächst sta­ bilisieren kann, bis sie gemäß dem Fahrwunsch über die Drosselklappe 12 wieder im weiten Bereich einge­ stellt wird. Diese Vorgehensweise vermeidet den Nach­ teil bekannter Schubabschaltungen, bei denen nach Been­ digung der Schubphase die plötzlich wieder einsetzende Gemischaufbereitung "nachhinkt", so daß zeitweilig eine schlechtere Verbrennung mit erhöhtem Schadstoffanteil in den Abgasen auftritt.

Die Reduzierung des Motorbremsmomentes in der Schub­ phase durch Öffnen der Drosselklappe während der Schub­ abschaltung kann dann unerwünscht sein, wenn im Schub­ betrieb gebremst wird. Dies wird über den Bremslicht­ schalter 19 erkannt, dessen Ausgangssignal dem Stell­ glied 11 zugeführt wird. Wie aus Fig. 2 ersichtlich, ist zum Zeitpunkt t₄ wieder eine Schubphase erreicht, wobei in diesem Fall jedoch zum Zeitpunkt t₅ ein Brems­ lichtsignal U₁₉ auftritt. Wie aus dem Verlauf für β in Fig. 2 ersichtlich, wird die Drosselklappe 12 zum Zeitpunkt t₅ infolge des nunmehr auftretenden Brems­ lichtsignales geschlossen, so daß bis zum Ende des Auftretens des Bremslichtsignales zum Zeitpunkt t₆ die volle Motorbremswirkung zur Verfügung steht.

Verfügt das Kraftfahrzeug über eine Zylinderabschalt­ einheit 20, die einzelne Zylinder 21 mit separater Drosselklappe 22 abschaltet, kann die vorstehend be­ schriebene Vorrichtung mit Vorteil in der Weise einge­ setzt werden, daß das Stellglied 11 die den abschalt­ baren Zylindern 21 zugeordnete Drosselklappe 22 be­ tätigt, die den nicht abschaltbaren Zylindern 13 zu­ geordnete Drosselklappe 12 hingegen nicht. Die An­ steuerung des Stellgliedes 11 durch das Ausgangssignal des UND-Gatters 15 gemäß Fig. 1 würde demnach nur auf die Verbindung des Stellgliedes 11 zur Drossel­ klappe 22 wirksam.

Claims (3)

1. Vorrichtung zur Steuerung einer Brennkraftmaschine, mit einem Fahrpedal (10), wenigstens einer Drosselklappe (12, 22) mit Mit­ teln, die wenigstens bei Zurücknahme des Fahrpedals (10) oberhalb einer vorbestimmten Motordrehzahl die Schubbetriebsphase der Brenn­ kraftmaschine feststellen, mit Mitteln zur Abschaltung der Kraft­ stoffzufuhr (16) im Schubbetrieb und Mitteln zur Erhöhung der Luft­ zufuhr zur Brennkraftmaschine im Schubbetrieb, dadurch gekennzeich­ net, daß für die wenigstens eine Drosselklappe (12, 22) ein Stell­ glied vorgesehen ist, bei Zurücknahme des Fahrpedals (10) die we­ nigstens eine Drosselklappe (12, 22) zusätzlich zur Verminderung der Motorbremswirkung geöffnet wird, und bei Betätigung eines Bremslichtschalters (19) das Stellglied (11) in der Weise angesteuert wird, daß die Drosselklappe (12, 22) schließt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Wie­ derauslenken des Fahrpedals (10) die Drosselklappe (12, 22) zunächst für eine vorbestimmte Zeit (t₂, t₃) geschlossen und die Kraft­ stoffzufuhr wieder aufgenommen wird.

3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Zylinderabschalteinheit (20) vorge­ sehen ist, die einen Teil der Zylinder (21) der Brennkraftmaschine, denen eine getrennte Drosselklappe (22) zugeordnet ist, bei vorgege­ benen Betriebsbedingungen abschaltet und daß das Stellglied (11) nur die den abschaltbaren Zylindern zugeordnete Drosselklappe (22) an­ steuert.